内容正文:
小专题(六) 动态电路的计算
第十六章 探究电路
类型一 滑动变阻器电阻变化引起的动态电路的计算
1. 如图所示电路中,电源电压为10V,且保持不变,电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω,则当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的范围分别是( A )
第1题
A
A. 0.2~0.5A,6~0V
B. 0.2~0.3A,6~0V
C. 0.2~0.5A,4~10V
D. 0.2~0.5A,4~6V
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2. 如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范
围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间。则定值电阻R的
阻值及电源电压分别是( C )
A. 3Ω、15V B. 6Ω、15V
C. 3Ω、12V D. 6Ω、12V
第2题
C
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3. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中滑动变阻器上标
有“50Ω 0.5A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~
3V,电阻R1的阻值为10Ω。当滑片在滑动变阻器的最右端时,电压表的
示数为2V。求:
(1) 通过电阻R1的电流。
解:(1) 0.2A
第3题
(2) 电源电压。
解:(2) 12V
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(3) 为了保证电路能正常工作及各电表不会损坏,滑动变阻器的取值
范围。
解:(3) 30~50Ω
第3题
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4. (易错题)如图所示,R1是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,闭合开关
S后,电压表的示数为6V,电流表A1的示数是1.5A,电流表A2的示数是
0.5A。则:
(1) R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻是多大?
解:(1) 并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧
姆定律的变形式可得,R2的阻值R2===12Ω,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以
通过滑动变阻器R1的电流I1=I-I2=1.5A-0.5A=
1A,滑动变阻器R1接入电路的电阻 R1===6Ω
第4题
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(2) 电流表A1的量程是0~3A,电流表A2的量程是0~0.6A,为使电
表不被损坏,滑动变阻器接入电路的电阻至少是多大?
解:(2) 因为并联电路中各支路独立工作、互不影
响,所以移动滑片时,通过R2的电流不变,即I2=
0.5A,当电流表A1的示数为3A时,滑动变阻器接入电
路的电阻最小,此时通过滑动变阻器R1的电流I1max=
Imax-I2=3A-0.5A=2.5A,滑动变阻器接入电路的
电阻最小值R1min===2.4Ω
第4题
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类型二 开关通断引起的动态电路的计算
5. 如图甲所示电路,电源电压恒为9V,R1和R2的阻值均为30Ω。只闭合
S1,电压表示数如图乙所示。求:
第5题
(1) R1两端的电压。
解:(1) 只闭合S1,R1和R3串联,由图乙可知,U3=6V,则U1=U-
U3=9V-6V=3V
(2) 电阻R3的阻值。
解:(2) I=I1===0.1A,
R3===60Ω
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(3) 再闭合S2、S3,电流表的示数。
解:(3) 再闭合S2、S3,R1被短路,R2和R3并联,I2===
0.3A,I3===0.15A,I'=I2+I3=0.3A+0.15A=0.45A,即电
流表的示数为0.45A
第5题
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6. (2024·泸州泸县一模)如图所示的电路中,电源电压大小保持不
变。电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω
0.5A”,则:
(1) 只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少?
解:(1) 由电路图可知,只闭合开关S1时,电阻R1与
R2串联,电流表测量电路中的电流。串联电路的总电阻
等于各串联电阻之和,所以电源电压U=IR=I(R1+
R2)=0.1A×(10Ω+20Ω)=3V
第6题
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(2) 只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端,此时电压表示
数为多少?
解:(2) 只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最
右端时,电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联,电流
表测量电路中的电流,电压表测量R3两端的电压。此时
电路中的电流I'===0.05A,R3两端的
电压,即电压表的示数U3=I'R3=0.05A×40Ω=2V
第6题
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(3) 将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.5A,
此时滑动变阻器的阻值为多少?
解:(3) S1、S2、S3都闭合时,R2短路,R1与R3并
联,电流表测量干路中的电流。并联电路各支路两端的
电压相等,等于电源电压,即U1=U3=U=3V,此时通
过R1的电流I1===0.3A,因为并联电路干路中
的电流等于各支路中的电流之和,所以通过变阻器R3的
电流I3=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A,此时滑动变阻器
的阻值R3'===15Ω
第6题
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7. (2024·武威二模)如图所示的电路,电源电压大小保持不变,电阻
R1=30Ω,R2=15Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。电压表
和电流表接入电路的量程分别为0~3V和0~0.6A。
(1) 只闭合S1,电流表的示数为0.1A,求电源电压。
解:(1) 只闭合开关S1,R1、R2串联,电流表测量电
路电流,电流表的示数为0.1A,则根据欧姆定律知
道,电源电压U=IR总=0.1A×(30Ω+15Ω)=4.5V
第7题
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(2) 同时闭合S1、S2、S3,当P置于R3中点时,并暂时断开电压表,求
通过电流表的电流。
解:(2) 闭合S1、S2、S3,R2被短路,R1、R3并联,
电流表测量干路电流,此时通过R1的电流I1==
=0.15A,当P置于R3中点时,通过R3的电流I3==
=0.225A,所以通过电流表的电流I'=I1+I3=
0.15A+0.225A=0.375A
第7题
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(3) 只闭合S2,在保证电路各元件安全的前提下,求滑动变阻器可调
节的阻值范围。
解:(3) 只闭合开关S2,R2、R3串联,电压表测量R3
两端的电压,电流表测量电路电流。当滑动变阻器接入
电路的阻值为0时,电路为R2的简单电路,此时电路中
的电流I1'===0.3A,电流表的量程为0~
0.6A,故电路各元件安全;
第7题
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电压表的量程为0~3V,故滑动变阻器两端的电压最大为3V,定值电阻两端的电压U2=U-U滑=4.5V-3V=1.5V,此时电路中的电流I2===0.1A,根据欧姆定律知道,电路的总电阻R总'===45Ω,根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值R3'=R总'-R2=45Ω-15Ω=30Ω,故滑动变阻器R3可调节的阻值范围为0~30Ω
第7题
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